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Demographic independence along ecosystem boundaries in Steller sea lions revealed by mtDNA analysis: implications for management of an endangered species

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Abstract:

Previous genetic studies indicate Steller sea lions (Eumetopias jubatus (Schreber, 1776)) comprise three phylogeographically distinct populations. However, differences in population trends and ecology and the limited extent of recorded dispersal suggest structure may be present at smaller scales. We examined sequence variation within a longer segment (531bp) of the mtDNA control region in greater numbers (n = 1654) of sea lions from across Alaska than earlier investigations to investigate fine-scale dispersal patterns in Steller sea lions. We detected high levels of haplotypic diversity (h = 0.934) and confirmed phylogeographic differentiation between southeastern and western Alaska (Φst = 0.23, P< 0.0001), but also found significant differentiation at regional and local scales. Rookeries in the Gulf of Alaska, eastern Bering Sea, and eastern Aleutians were distinct from rookeries in the central and western Aleutians (Fst = 0.021, P< 0.0001; Φst = 0.017, P< 0.0001). The location of this split coincides with an oceanographic divergence between continental shelf and ocean basin waters and with differences in sea lion foraging ecology and population trends. A number of rookeries were also significantly differentiated from nearby rookeries (Fst = 0.02–0.025, P< 0.05), signifying substantial female-mediated philopatry, in some cases, at local scales. These findings have important implications for understanding the ecology of Steller sea lions in relation to marine ecosystems and the causes of population declines, and they provide guidance for management, including the identification of management stocks.

Des études génétiques antérieures ont montré que les lions de mer de Steller (Eumetopias jubatus (Schreber, 1776)) forment trois populations phylogéographiquement distinctes. Cependant, des différences dans les tendances démographiques et l’écologie ainsi que des données limitées disponibles sur la dispersion indiquent qu’il peut exister une structure à des échelles plus restreintes. Nous avons examiné la variation des séquences dans un segment plus long (531 pb) de la région de contrôle de l’ADNmt chez un plus grand nombre de lions de mer (n = 1654) des différentes régions de l’Alaska que dans les études antérieures afin de déterminer les patrons de dispersion à échelle fine des lions de mer de Steller. Nous avons trouvé des taux élevés de diversité des haplotypes (h = 0,934) et confirmé la différentiation phylogéographique entre le sud-est et l’ouest de l’Alaska (Φst = 0,23, P < 0,0001); nous avons aussi découvert une différentiation importante aux échelles régionales et locales. Les roqueries du golfe de l’Alaska, de l’est de la mer de Béring et de l’est des Aléoutiennes sont différentes des roqueries du centre et de l’ouest des Aléoutiennes (Fst = 0,021, P < 0,0001; Φst = 0,017; P < 0,0001). L’emplacement de cette division coïncide avec une divergence océanique entre les eaux du plateau continental et celles du basin océanique et avec des différences dans l’écologie de l’alimentation et les tendances démographiques chez les lions de mer. Plusieurs roqueries se distinguent aussi de façon significative des roqueries adjacentes (Fst = 0,02–0,025, P < 0,05), ce qui indique une philopatrie substantielle déterminée par les femelles, en certains cas, à l’échelle locale. Ces observations ont des conséquences importantes sur la compréhension de l’écologie des lions de mer de Steller et elles fournissent des informations importantes pour la gestion; en particulier, elles permettent l’identification des stocks de gestion.

Document Type: Research Article

Publication date: 2006-12-01

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  • Published since 1929, this monthly journal reports on primary research contributed by respected international scientists in the broad field of zoology, including behaviour, biochemistry and physiology, developmental biology, ecology, genetics, morphology and ultrastructure, parasitology and pathology, and systematics and evolution. It also invites experts to submit review articles on topics of current interest.
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